JPH0351762A - 自動免疫測定装置及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動免疫測定装置に関するものであり、詳しく
は、複数の検体（測定対象の試料）についてのそれぞれ
一つ以上の測定（検査）項目を、自動的かつ連続的に測
定できる免疫測定装置、特に、検体毎のランダムな測定
項目を自由に選択することができるランダムアクセス機
能を有するマルチ免疫測定装置に関するものである。

［発明の背景］ 免疫学的な検査測定法は、例えば「酵素免疫測定法第３
版（医学書院）」に示されるように従来から種々の方法
が開発されており、測定対象や、測定目的に応じて様々
な方法が選択されて用いられて、近年においては高感度
な測定のためにはヘテロジニアスな系が多（用いられて
いる。

試料として患者から採取した血液等の検体に含まれる抗
原の量を測定する方法を、ｌステップ方式のサンドイツ
チ法に基づいて説明すると、これは例えば、合成樹脂製
の容器内壁や粒体等の不溶性の担体（固相）に結合した
抗体（以下「固定化抗体」という）と、放射性物質、蛍
光物質、酵素等の標識物質を結合した抗体（以下「標識
抗体」という）とを予め填加しである反応容器に、測定
対象の検体を添加する。これによって反応容器内におい
ては、検体中に含まれている抗原が上記固定化抗体と抗
原抗体反応（免疫反応）して抗原抗体複合体を生成し、
また同時にこの抗原抗体複合体に標識抗体も結合して、
固定化抗体−抗原−標識抗体という３つの成分がサンド
イッチになった複合体が生成する。

このようにして、検体中の抗原を仲介物として、標識抗
体の標識を固相に結合させる。

次ぎにこの固相に結合された標識以外のものであって、
反応容器内に添加された抗原とは結合しなかった余分の
標識抗体や、免疫反応に関与しなかった抗体成分等を分
１ｌｉＩ！（以下ｒＢ／Ｆ分離」という）する操作を行
ない、最終的に、固相に結合した抗原量に比例する標識
量を、標識の性質を利用した物理的あるいは化学的な手
法で定量測定して、検体中の抗原濃度を求める。

これに対し２ステップ方式のサンドイツチ法は、まず固
定化抗体のみを予め添加した反応容器に１、検体を添加
することで第１の反応を行なわせた後に、標識抗体を添
加して第２の反応を行なわせ測定を行なう方法である。

すなわち、固定化抗体（あるいはこれを含む試薬）が予
め添加されている反応容器に、まず検体を添加する。こ
れによって検体中の特定の抗原が、固定化抗体と免疫反
応して不溶性担体に結合固定する。免疫反応を起こさな
かった未反応の成分は、Ｂ／Ｆ分離して容器外に排除す
る０次に標識抗体を上記反応容器に添加して免疫反応を
起こさせる。これによって固定化抗体−抗原−標識抗体
の複合体が生成する。未反応の成分や残漬物はＢ／Ｆ分
離して容器外に排除する。

この操作の後、不溶性担体に結合した複合体の量を上記
ｌステップ方式と同様に標識物質の定量で測定し、検体
中の抗原濃度を求める。

またこれらサンドイツチ法とは別に、上述した固定化抗
体に対して、予め標識物質で標識した抗原（一般に「標
識抗原」という）と、検体中の抗原を競争的に反応させ
る競合法と称される方法も知られている。

この競合法においては、固定化抗体と標識抗原を含む試
薬に検体を反応させる。これにより、検体中の測定対象
の成分（抗原）と標識抗原とが、固定化抗体の免疫反応
部位に対して競合的に反応する。その結果、検体中に含
まれる未知量の抗原成分と、予めその量が決められて与
えられている標識抗原成分との量比（濃度比）に基づい
た免疫複合体がそれぞれ生成することになる。したがっ
てサンドイツチ法と同様に未反応物質や残漬物をＢ／Ｆ
分離した後、固相に固定された標識物質の量をその標識
物質の性質を利用して定量測定することで、上記比に応
じた計算により検体中の抗原量を求めることができる。

なお既に述べているように、上記標識物質（「マーカー
」と称する場合もある）の性質により、固相に固定・結
合したその標識物質の量を定量測定する方法は異なって
おり、このような観点に基づく分類から、免疫測定法は
、化学蛍光物質を標識に用いる場合はＦＩＡ、放射性物
質を用いる場合はＲＩＡ、酵素を用いる場合はＥＩＡと
それぞれ略称される場合も多い。

以上のような免疫学的な手法を利用した微量生体物質、
生理活性物質の検出定量は、各種疾患の診断や治療計画
の作成に有益である。また適切な診断のためには異なっ
た複数の項目についての分析結果の利用が有効な場合が
多（、従来から各種疾患の診断のために様々な生体成分
を測定するための試薬等が開発されている。

また、上記のように生理活性物質等の測定に利用される
免疫反応測定法は、その免疫反応の利用の仕方や、抗原
量を化学的或は物理的に測定するための標識物質の性質
が様々であり、したがってこれを測定するために従来か
ら開発されている装置、特に工業的に利用価値の高い自
動化した装置は、用いる免疫反応測定の方法や標識物質
の性質に特有の問題等を考慮しつつ、それらに好適な方
法や機構を組み合わせ、更に実際の使用面の使用勝手や
、装置、設備、運転のコストを考えて具体的な装置構成
が考えられれ、近時においては診断用試薬キットや装置
の開発が高い注目を集めて様々な試みがなされてきてい
る。

［従来の技術］ しかし、従来のこれらの目的のために提供されている装
置は、その測定作業が、測定対象物質に特異的な免疫試
薬、反応試薬、標準サンプル等々の多数の試薬を必要と
する複雑なものである点に対する考慮が不十分な点も多
い０例えば検査作業者の手作業に依存する工程が多い装
置では大量の検査数を処理するのには適していないとい
う問題がある。

また、測定結果はこれが直ちに疾患診断の資料となり、
対応する治療の基礎とされるものであって、測定値如何
により対応する治療法も異なってくるから、極微量な成
分の測定定量といっても検出精度は極めて高いレベルを
要求されるものであるが、複雑で細心の注意と熟練を必
要とする上記のような検査作業を必要とする検体数は、
近時飛躍的に増大する傾向にあり、このような大量の検
査数に対応した多数の熟練検査技師の確保や育成が困難
であるために、検査ミスや精度管理が問題となってきて
いる。

このために上記のような種々の問題点を考慮して、検査
技師の個人差に基づく誤差やミスができるだけ排除でき
る装置の提供が望まれ、また大量の検査数を迅速処理で
きる自動化した作業の可能な装置が望まれている。

多数の検体を大量に短時間に処理するための自動化され
た免疫反応測定装置の一つとして、多数の検体に共通の
測定（検査−）項目をバッチ処理する装置は従来から提
案されている。

しかしこのバッチ処理方式は、多数の検体に対して特定
の測定項目についてだけ一括処理するものであるために
、装置の台数等から測定項目数が限定される。したがっ
て定常的な一定項目の検査のみを行なう場合には有効で
あるものの、測定項目を様々に変更したり選択したりす
る用途には不向きであるし、一つの項目についての検査
を開始した後は、その検査の終了まで次の検査を行なう
ことができないという難もある。また単一測定項目を一
括処理する効率を上げるために、測定項目が同じ検体を
集めることが必要になるという作業上の制約を受は易く
、例えば検査のために種々の医療機関２部所等から集め
られた多数の検体を、測定項目毎の集合に編成し直す作
業が必要となって、その結果、この編成作業で全体の能
率低下を招いたり、また作業上の間違いを誘引する原因
になったりする問題がある。

このような問題を解消した装置として、例えば、検体毎
の所望される複数の測定項目を電子制御装置（いわゆる
コンビエータ）に人力・登録し、一方これら複数の測定
項目に対応した各々の試薬を予め項部しである反応容器
を選び出して、これを例えばｍＸｎの整列した開口を有
するトレー（テストプレート）の上に検体毎に測定項目
順に並べ、このトレーを測定装置に送り込んで上記登録
した順序に従って測定作業を行なうようにしたランダム
アクセス方式の装置も提案されている（特開昭６２−１
４８５８５　ｑ等）。

この装置は、従来のバッチ処理方式の装置の欠点である
測定項目毎に検体集合を構成させるという作業が省略で
きる等の利点がある。

しかしこのランダムアクセス処理方式の装置は、各検体
毎の測定項目を、キーボードなどの入力装置を使用して
入力・登録する作業が必要であり、測定開始後の作業自
体は自動化が可能であるものの、開始前の人手作業に負
担がかかるという点になお改善の余地がある。また登録
された順に従って対応する反応容器を機械化した装置を
利用してトレーの上に並べる作業が必要であるため、こ
の作業の能率の向上の点でなお改善すべき余地がある。

また更に、装置が高価なものとなりやすく設備上の負担
が大きい。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上のような従来の種々の装置における問題点
を解消し、大量な数の検体を、その測定項目が様々に違
う場合にも簡単に対応して容易かつ迅速に測定処理する
ことができるランダムアクセスに適した新規な装置を提
供することを目的としてなされたものである。

本発明の別の目的は、処理する検体数が比較的少ない装
置にも、また相当に大量である装置にも、装置の基本的
な構造を共通にしたまま容易に、゛コンベアの長さを設
計変更することで対応できるように工夫された設計自由
度の高い新規な装置を提供するところにある。

本発明のまた更に別の目的は、装置の測定作業を開始し
た後においても、検体の追加を容易に行なうことができ
る新規な装置を提供するところにある。

本発明の他の目的は、検体が添加されている検体容器や
、免疫反応を行なうために測定項目毎に内容の違う反応
容器を、単にコンベアのうえに並べるという作業を行な
うだけで測定のための必要な人為的作業を完了できる、
という極めて作業が簡易でかつ作業ミスの虞れの少ない
新規な装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段及び作用］上記の種々の目
的を実現するために本発明者等は、検体容器と反応容器
の相互の関連性を重視し、２条のコンベアの上にこれら
を関係付けて並べるという作業を基本とした、従来の装
置にはない新しい発想に基づいて本発明を完成するに至
ったものである。

本発明は代表的には次の構成を有する装置によって特徴
付けられる。

すなわち、検体容器を嵌挿等で各一個宛担持する例えば
開口からなる担持部（以下「開口」で代表して説明する
）の多数を搬送方向に沿って順次に有していて、この開
口に検体容器を担持させる作業を行なう位置として設け
られている第１のセットステージから、担持されている
容器内の検体を分注手段で吸引する吸引ステージを通り
、上記第１のセットステージに戻り回動するように設け
られたエンドレスな検体容器搬送コンベア（以下「第１
の条のコンベア」という）と、この第１の条のコンベア
を回動させる手段であって、コンベア上に担持させた各
検体についてそれぞれ求められている測定項目数ｎ（ｎ
は正の整数であり検体ごとに任意）でこの第１の条のコ
ンベアの開口を区画するこ、とで検体毎の開口区画を順
次に決め、この区画内のいずれかの開口（最適には先頭
開口）に、対応する検体容器を担持させた状態で、これ
らの検体容器を順次に吸引ステージに移入−停止させる
第１のコンベア駆動手段と、上記第１の条のコンベアと
略同様の構造で開口等を有していて、この多数の開口に
反応容器を各一個宛担持させる作業位置として設けられ
た第２のセットステージから、上記分注手段が検体容器
から吸引した検体を反応容器内に分注する分注ステージ
、次いでこの反応容器内の免疫反応及び反応結果の測定
を行なう反応・測定ステージを通って、上記第２のセッ
トステージに戻り回動するエンドレスな反応容器搬送コ
ンベア（以下［第２の条のコンベア」という）と、この
反応容器搬送コンベアの開口に上記各検体の測定項目に
対応した反応容器を順次に担持させた状態で、これらの
反応容器を、上記分注ステージに順次に移入−停止−移
出させる第２のコンベア駆動手段と、吸引ステージで停
止した検体容器から検体を吸引して分注ステージで停止
した反応容器に分注する分注手段と、各々の検体に対す
る反応容器が上記分注ステージに順次に移入停止される
期間、吸引ステージに移入されている対応した検体容器
をこの吸引ステージに停止保持させておく保持手段とを
備えた自動免疫測定装置である。

本発明において、このような２条のコンベアを用いて、
第１の条のコンベア上に並んでいる開口に検体容器を飛
び飛びに担持させると共に、第２の条のコンベア上に並
んでいる開口には反応容器を隙間を空けることなく連続
的に担持させるようにして、免疫測定の操作を行なわせ
る上記構成を採用した理由は次のことによる。

すなわち、所定の検体容器に添加されている試料として
の検体は、通常、各々異なる診断のために、必要に応じ
て選択された複数の測定項目が指定されている。そして
その測定項目の内容もあるいは項目数も検体毎に異なる
場合が殆どである。かかる場合に、第１の条のコンベア
（検体容器搬送コンベア）において、まず第一番目の検
体の測定項目数（例えばＡ、Ｂ、Ｃ）分の開口区画を、
第１のセットステージに停止している該コンベアの先頭
開口からカウントして三つ目までを第一番目の検体のた
めの区画（第一番目の区画）と決め、その先頭開口に、
対応する第一番目の検体容器を嵌挿する６次にその次の
開口（第１のセットステージの先頭から数えて４番目の
開口）から第二番目の検体測定項目数分の開口をカウン
トとして、これを第二番目の開口区画とし、その区画の
先頭開口に、対応する第二番目の検体を嵌挿する。以下
同様にして第三番目の開口区画の先頭開口に第三番目の
検体容器を嵌挿し、第四番目の区画の先頭開口に第四番
目の検体容器を区画する・・・・・・・という作業を行
なうことで、第１の条のコンベアに対する容器のセット
を行なう。

次に、第２の条のコンベア（反応容器搬送コンベア）に
は、第２のセットステージに停止している該コンベアの
先頭開口から、まず第一番目の検体に対する測定項目（
上記Ａ、Ｂ、Ｃ）に対応した反応容器を開口毎に順次一
個宛に嵌挿させる０例えば先頭（第１番目）開口にはＡ
の免疫測定のために予め特定の試薬が項部されている反
応容器Ａ、第２番目には同様に反応容器Ｂ、第３番目に
は反応容器Ｃを嵌挿する。そして次の開口（第２のセッ
トステージの先頭から数えて４番目の開口）から第二番
目の検体について指定された測定項目に対応する反応容
器を順次に嵌挿し、第三番目以降についても同様にして
対応する反応容器を順次に嵌挿する。

このようにすれば、これら２条のコンベアの開口に容器
を嵌挿させる作業は簡単に行なうことができる。すなわ
ち第１の条のコンベア上の各検体の測定項目数で区画さ
れた開口区画内には、対応する一つの検体容器しか担持
されていない、そこで同様の開口を有する第２の条のコ
ンベアで、第１の条のコンベアの検体容器嵌挿開口及び
これに続く空白開口（容器が嵌挿されていない開口）と
並べて、対応する反応容器を嵌挿すれば、どの検体につ
いても一の検体とこれに対応する反応容器（通常は複数
）との位置関係がくずれることなく常に上記関係を保つ
ことになる。

そしてこれら第１及び第２の条の各コンベアを上記検体
容器と反応容器の位置関係を維持しながら同期して回動
させ、第１の条のコンベアで検体容器を吸引ステージに
停止させるタイミングと、第２の条のコンベアで反応容
器を分注ステージに停止させるタイミングを制御すれば
単純な分注機構を用いた分注を適切に行なうことが実現
できるし、またセットステージにおける検体容器及び反
応容器の追加嵌挿も自由に行なうことができるという本
発明の目的とする検体毎のランダムな測定、及び測定検
体の追加が簡易かつ確実に実現できることになる。

上記の各容器のセットを行なうセットステージの好まし
い態様としては、例えば第１及び第２のセットステージ
夫々おいて、先頭開口の基準位置を定めておき、またこ
の基準位置から搬送経路の上流側に続けてコンベアに沿
った開口胤の表示プレートを沿設して、例えば基準位置
の開口から１．２，３，４．・・・・・・・と開口の虱
を表示させた構成のものを例示することができる。これ
によれば、第１の条のコンベアにおいて飛び飛びの開口
に検体容器を嵌挿させる際に、第２の条の反応容器が嵌
挿されている末尾の開口の表示魚の次が、次の検体容器
を嵌挿させる位置であることが視覚的に容易に認識でき
る利点がある。つまり第２番目の検体に対応して第２の
条のコンベアに嵌挿した末尾の反応容器の魔が例えば１
０番であれば、第１の条のコンベアで第３番目の検体容
器を嵌挿する開口の−が１１番であることは容易に確認
できるからことになる。

更に上記コンベアに沿って沿設した開口磁の表示プレー
トにＬＥＤ等の点灯手段を付設し、例えば後述する測定
項目数の入力手段からの信号を利用して次の検体容器を
嵌挿すべき開口阻を点灯させるようにすることもできる
。

以上のような構成のセットステージから、容器を開口に
嵌挿させた２条のコンベアを同期してセットステージか
ら送り出すようにすれば、コンベアに更に容器を追加し
てセットすることも作業ミスを招（ことなく確実に行な
うことができる。

上記構成で代表的に説明される本発明の自動免疫測定装
置は、特に、互いに同じ間隔で多数の容器担持部を有す
る２条のコンベアを、並設した第１及び第２のセットス
テージで並列させた具体的な構成とすることによって一
層優れた効果を発揮する。すなわちこのようにすれば、
上記した第１の条のコンベアに対する検体容器の担持と
第２の条のコンベアに対する反応容器の担持の作業とを
行なう際に、これら両者の容器が並列した位置関係をも
っているので１作業者の確認が一層確実かつ容易にでき
るからである。

本発明の上記２条のコンベアは、水平面内で蛇行可能な
例えばスネークチェーン型のコンベアを用いることが装
置の容積をできるだけ小型化するうえで好ましい、特に
このような蛇行可能なコンベアを第１のコンベアに用い
ることは、第１の条のコンベアをセットステージから第
２の条のコンベアと同期して送り出す構成を採用する場
合に特に推奨される。すなわち、本発明の第１の条のコ
ンベアは、吸引ステージにおいて、複数の反応容器への
検体分注の期間停止保持させておくことが必要であるが
、この場合に、セットステージから送り出される第１の
条のコンベアの蛇行可能な性質を利用して、搬送経路の
適宜の位置でこれを蛇行滞留させることができる。これ
により、セットステージから一定時間毎の時間間隔ｔで
間欠的にコンベアを送り出す動作と、吸引ステージにお
いて検体容器なｎＸｔの期間停止保持させておく動作の
送りのずれを、上記蛇行滞留で機構上吸収できるからで
ある。

上記第１の条のコンベアに担持されている検体容器をｎ
Ｘｔの期間吸引ステージで停止保持させておくための機
構としては、例・えばコンベア回動のために設けられて
いるスプロケットのうちの吸引ステージに設けられてい
るものを、当該検体について指定されている測定項目数
に対応した期間（ｎＸｔ）、その回転を休止させるよう
にした機構を例示することができる。この場合、その期
間の経過後、次の反応容器な分注ステージに移入−停止
させる第２の条のコンベアの間欠駆動の動作にタイミン
グを合せて、次の検体容器を吸引ステージに移入させる
まで吸引ステージの部位にあるスプロケットを、休止さ
せていたｎ回分の送りを与えるように連続回転させるこ
とが必要である。なおこのようなスプロケットの動きに
よってコンベアの動きに問題を生じないように、第１の
条のコンベアの吸引ステージの上流及び下流には、該コ
ンベアの蛇行滞留の溜りを設けることが好ましい。

なお、本発明において検体容器を吸引ステージにおいて
所定の期間停止保持させておくための機構は上記のもの
限定されるものではな（、他の方式によって構成するこ
ともできる。例えば、吸引ステージに移入された検体容
器をコンベアから降ろし、吸引ステージを通るコンベア
は他の部位と同様に通常の間欠回転で回動させるように
してもよい、吸引の終了した検体容器は、既にその役目
は終っているので排除機構によって装置外に排除しても
よいし、コンベアの空白開口に戻してもよい。このよう
にすればコンベアを吸引ステージの部分で特別に停止保
持制御する必要がないし、また蛇行滞留の部分を設ける
必要もない利点がある。なおコンベアから検体容器を降
ろすための機構としては、例えばコンベアの開口を側方
に開いた形状に設けておいて、吸引ステージでこの側方
に容器を押し出す往復動プランジャを連係させた機構を
例示出来る。

本発明において、第１の条のコンベアで搬送される検体
容器を吸引ステージで測定項目数ｎに対応した期間停止
させておくためには、上記の吸引ステージにおける例え
ばスプロケットの回転体止及び休止後の連続回転を行な
わせる制御機構、あるいはコンベアから検体容器を降ろ
す機構において、検体毎に各々独立に指定されている測
定項目数をその制御情報として利用する必要があるが、
これは種々の方法によって装置に入力することができる
。

例えば、入力用のテンキー（個数入力のための入力手段
）を設けておいて、第１の条のコンベアに検体を担持さ
せる際に測定項目数を入力する方式や、搬送される第１
の条のコンベアのセットステージの下流に、検体容器と
これに続く空白開口の個数とをカウントする光学的な計
数手段等を設ける方式等を具体的に例示することができ
る。後者のカウンターなどの計数手段を用いる方式では
、第１の条のコンベア上で決められた開口区画内の開口
を計数するために、各区画の先頭開口に検体容器が担持
されていることが最も適当であり、また吸引１分注など
の制御も容易となる。

本発明はまた、上記した構成に加えて更に次のような構
成を付加することも好ましい。

その一つの構成は、検体容器に予め医療機関名や検体の
個人情報（氏名、測定項目等）に関する情報を表示、あ
るいは磁気記録しでおき、これをコンベアの搬送経路途
中（好ましくは吸引ステージの上流位置）で第１の読取
装置で読取るようにする構成である。検体容器の表示と
読取装置の組み合わせの具体例としては、例えば文字表
示と光学的な読取装置の組み合わせ、バーコード表示と
バーコードリーダーの組み合わせ、あるいは磁気記録媒
体と磁気読取装置の組み合わせなどを例示することがで
きる。容器への表示等は、病院での検体採取時に記録す
るものを利用できるようにすることが好ましい。

上記第１の読取装置によって読取った検体情報は、上記
の利用の他、例えばマイクロプロセッサなどの電子制御
装置に入力して、後段の測定結果の表示の際に利用する
こともできるし、検体に必要な測定項目と、上記第２の
読取装置の読取情報である実際に測定した測定項目とを
、例えば上記電子制御装置における比較プログラムで照
合して検査にミスがないことを確認する目的に利用する
こともできる。

本発明の好ましい付加構成の他の一つは、反応容器に予
め測定項目などの必要な表示あるいは磁気記録をしてお
き、これをコンベアの搬送経路途中（好ましくは分注ス
テージの上流位置）で第２の読取装置で読取るようにす
る構成である。検体容器の表示等と読取装置の組み合わ
せとしては上記第１の読取装置の場合と同様の具体的構
成を採用することができる。また上記第２の読取装置に
よって読取った測定項目に関する情報は、上記第１の読
取装置の場合と同様にマイクロプロセッサなどの電子制
御装置に入力して測定結果の表示の際に利用したり、第
１の読取装置で読取った検体容器に指定されている測定
項目との上述した比較照合に利用できる。また更にこの
反応容器に表示されている測定項目に関する読取情報は
、反応・測定ステージにおける種々の機構（例えば試薬
分注機構や基質分注機構等）で使用する試薬などが異な
る場合に、これらの機構の稼動モードを選択するために
有効に利用できる。

本発明において、第２の条のコンベアが反応・測定のス
テージを通過する際に行なわれる操作は基本的には公知
の免疫測定方法をそのまま用いることができるし、本発
明の機構をより有効に働かすために種々の改良を施すと
こも当然可能である。また特に限定されるものではない
が、酵素標識を用いたｌステップ方式或は２ステップ方
式のサンドイツチ法が免疫反応測定方式として好ましく
採用される。

このようなサンドイツチ法を採用した場合の本発明装置
の代表的な反応・測定ステージの構成を簡単に説明する
と、ｌステップ方式では反応容器に検体を分注する分注
ステージの下流に、 ■検体稀釈液を反応容器に分注する稀釈液分性機構。

■反応容器内で免疫反応（インキュベーション、攪拌）
を行なわせる温調機構 ■反応成分と未反応成分を分離すＢ／Ｆ分離機構 ■反応容器内の液の光学的強度等を測定する測定器 を設けた装置を例示できる。なお稀釈液分性機構は、分
注ステージの分注機構で兼用させてもよい。

上記構成の装置において、酵素な標識として用いるいわ
ゆるＥＩＡの場合には、光学的測定器＠の前段に、基質
分注機構が用いられる。

以上の機構を装備し１ステップ方式で反応測定を行なう
場合を例にして、本発明の自動酵素免疫測定装置の稼働
を工程順に説明する。

まず第１工程において、固定化抗体と酵素で標識した標
識抗体を予め容器内に項部しである反応容器が第２の条
のコンベアにより移送されて分注ステージに移入される
。一方これに対応する検体容器が吸引ステージに移入さ
れ（あるいは前の反応容器に対する分注の状態から吸引
ステージでの停止を継続して）、分注手段である例えば
移動型のピペット装置により、検体容器からの検体の吸
引、吸引検体の反応容器への分注、及び必要に応じて稀
釈液の分注が行なわれる。これにより反応容器内で固定
化抗体−抗原−標識抗体の複合体が生成する。

次に第２工程において、上記複合体を反応容器内に残し
て他の余剰試薬や検体をＢ／Ｆ分離し、第３工程におい
て標識酵素の基質溶液を反応容器に分注する。

そして第４工程において、酵素活性により現われた基質
の変化（例えば分解によって無色の基質が発色する変化
等）を光学的な測定器で測光し、測定結果を、例えば電
子制御装置等の記録部に記録する。また適宜のプリンタ
ーなどで検査結果として打ち出して測定を終了する。以
上の操作を検体毎、測定項目毎に繰り返し行なう。

以上の説明から分かるように、本発明の装置は、２条の
コンベアの一方に検体容器を適宜測定項目数で指定され
た間隔で担持させる作業と、他方のコンベアに反応容器
を順次に担持させる作業とを人手により行なう以外は、
全て機械化した装置によって自動的に行なうことができ
るという特徴を満足し、しかも２条のコンベアを間欠的
に回動させる搬送経路の途中に、免疫測定のために必要
な種々の装置を配置して、停止した容器に対する作業を
機械装置で行なうことができるため、各機構は夫々独立
的な機構として簡易に構成することができるという利点
がある。

したがって上記の代表的な工程順で説明した装置の基本
的な構成も、２条のコンベアを回動させるという構成を
変更しないで１種々異なった装置として設計変更、使用
変更することもできるという極めて優れた設計自由度を
もつことができる０例えば２ステップ方式に変更するた
めには、標識抗体を分注する機構や第２のＢ／Ｆ分離機
構を設けることも容易にできるし、このような２ステッ
プ方式のための機構をもつ装置において、該当する機構
を休止させてｌステップ方式の操作を行なわせることも
できる。

本発明の上記装置におけるコンベアを間欠送りするタイ
ミングは、搬送経路に°そって順次配置される各機構の
操作時間が最も長い機構の所要時間を基準として決定す
れば良い。

搬送経路は、例えばスネークチェーンなどのコンベアを
載置してその回動する面を提供する平滑面と、コンベア
を回動させるためのスプロケット、回転ベルト、カム機
構等の駆動機構とを組み合わせることで構成することが
できる。なお搬送機構には、免疫反応や酵素反応のため
に適正な温度維持を図るべく、適宜の温調装置を搬送路
に沿って設けることが好ましい。

本発明に使用される反応容器としては、抗体あるいは抗
原を固定化した不溶性担体を内部に填加し、これら抗体
あるいは抗原が、測定目的とする検体中の対象物質（生
理活性物質等）毎に異なっているものが多種類準備され
る。また１ステップ方式の場合にはこの反応容器内に標
識抗体も予め填加された反応容器が準備される。また更
に、この反応容器は、通常の保管時に異物の混入がない
ようにその容器の開口を例えばアルミ箔で封止しておく
ことが良く、この封止箔を利用して測定項目のコードな
どを印刷してお（ことも好ましい態様として推奨される
。

なおこのような箔による封止型の反応容器を使用する場
合には、第２の条のコンベアの分注ステージの上流に、
シールブレーク機構を設けてお（ことがよく、このよう
なシールブレーク機構としては既知のものを使用できる
。

上記した検体分注手段は特に限定されるものではないが
、一般的には、吸引ステージに移入停止された検体容器
から検体を吸引し、次に分注ステージに移動して吸引し
た検体を反応容器にする移動式のピペット装置が例示で
きる。ピペット装置の移動は平行移動、揺動のいずれで
も差し支えなく、また必要に応じて容器内まで下降でき
るように上下動機構を併設することも好ましい、このピ
ペット装置の移動の経路には、ピペット洗浄槽、稀釈液
ボート等を設けることや、ピペット装置に稀釈液、洗浄
液を供給する液供給装置を接続しておくことも好ましい
。

上記の代表的な装置で説明した免疫反応（インキュベー
ション、撹拌）を行なわせる温調機構■は、分注ステー
ジの下流におけるコンベア搬送経路の一部として設ける
ことが適当である。このインキュベーションを行なわせ
る機構は基本的には温調機構をもつ所定の長さの搬送経
路を設けることで構成できるが、望ましくは反応容器内
に磁性粒体を填加しておいて、搬送経路に振動磁界を作
用する磁気手段を設けることが好ましい。これによって
反応容器内の液に撹拌を与えることができるからである
。上記磁性粒体は固定化抗体等を固定する不溶性担体に
兼用できる。

Ｂ／Ｆ分離機構は特にその構成を限定されるものではな
いが、一般的には、吐出ノズルから洗浄液を反応容器に
分注し、吸引ノズルで液を吸引排出する形式のものが適
当である場合が多い。

反応・測定ステージの最終段に設けられる例えば光学的
な測光器は、標識抗体の標識が酵素である場合や蛍光物
質である場合にこれを測定するものであり、放射性物質
を標識として使用する場合には放射線感知式の測定器が
使用される。光学的な測光器は、自動免疫測定装置の構
成を簡易とするためにはトップ−トップ方式のものが推
奨される。

本発明の装置を稼働させるために、通常はマイクロプロ
セッサを用いた電子制御装置が利用される。この電子制
御装置は既知の電子回路技術を用いて構成できるが、本
発明装置の場合には、コンベアの間欠駆動制御及び必要
な場合の吸引ステージにおけるスプロケット等の休止制
御と分注機構や種々の反応・測定ステージにおける機構
の制御とは、タイミングをとった制御を行なう他は基本
的には相互の制御情報を必要とするものではないから、
例えばメインコンピュータでタイミング制御を行なって
５具体的な各機構の稼働は予め定めたシーケンスプログ
ラムに従ってローカルなマイクロプロセッサで区分制御
する方式が好ましく採用される。これによれば、設計変
更に対して、共通する機構の制御はそのままにして変更
部分のみを交換・修正することで対応出来るからである
。

従って上記したような本発明について代表的に例示され
る装置に関して必要な制御システムは、個々の機構を動
作させるためにローカルなプロセッサに予め組み込まれ
る具体的なシーケンスプログラムと、そのプログラムに
基づく各機構の動作の開始時点を他の機構やコンベアの
間欠駆動とタイミングをとって行なわせるタイミングの
設定とをもって与えることができる。

具体的には、第１の読取装置（あるいは上述したテンキ
ー等の入力装置）や第２の読取装置からの入力情報をシ
フトレジスターで保持して、これをコンベアの間欠駆動
の動作をカウントすることに従って逐次各機構の動作タ
イミングを与える方式を採用することができる。各機構
の動作手順は上述した説明の動作をプログラミングする
ことで与えることができる。

［実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて更に詳細に説
明する。

実施例１ 第１図〜第４図の図面に示す実施例は、本発明を２ステ
ップ方式の酵素標識を用いた免疫測定法（Ｅ　Ｉ　Ａ）
に適用した場合の例として示したものであり、従って反
応容器内に不溶性担体（本例ではこの不溶性担体を磁性
粒子とした）に抗体を固定化した固定化抗体を予め項部
した反応容器が使用される。なお抗原測定のためには上
記のように固定化抗体が用いられるが、抗体測定のため
には固定化抗原を用いればよいことは言うまでもない。

第１図は本実施例装置の構成概要を説明するための図で
あり、この図において、１は第１の条のコンベア（検体
容器搬送コンベア）を示していて、その上に一定間隔で
多数形成されている開口（担持部）　ｌａを有し、図中
Ａで示されたセットステージから、吸引ステージＢを通
り、再びセットステージＡに戻るようにエンドレスな回
動軌道を、第１図では図示していない駆動機構によって
一定の時間間隔ｔで間欠的に駆動するようになっている
。本例におけるこの第１の条のコンベア１は、後述第２
図で説明するように蛇行可能なスネークチェーン型のも
ので構成されていて、セットステージＡから吸引ステー
ジＢに主搬送経路の途中において蛇行滞留することがで
きる溜りΩを有するように設けられている。また旦は吸
引ステージＢの下流に設けられている第１の条のコンベ
アの蛇行滞留する溜りを示している。

なお第１図における第１の条のコンベアｌの上の多数の
２．２，２．・・・・・・・・は検体容器を示し、この
図では検体容器嵌挿用の開口１ａ、　ｌａ、　ｌａ、・
・・・・・（第１図では図示せず）に全て検体容器を担
持させた状態として便宜的に示しているが、実際には開
口１ａ、　ｌａ、　ｌａ、・・・・・に飛び飛びに検体
容器を嵌挿担持させる。この点は第３図で詳細に説明す
る。

３は第２の条のコンベア（反応容器搬送コンベア）を示
している。本例におけるこの第２の条のコンベア３は上
記第１の条のコンベアｌと同じ構造のものであって、搬
送方向に一定間隔で多数形成されている開口２ａ（第１
図では図示せず）を有し、この開口に反応容器４を担持
して、図中Ａで示されたのセットステージから、分注ス
テージＤを通り、次いで温調装置３１が設けられている
反応・測定ステージＥを通って、再びセットステージＡ
に戻るエンドレスな回動軌道を１図示しない駆動機構に
よって一定の時間間隔ｔで間欠的に駆動するようになっ
ている０本例におけるこの第２の条のコンベア３も蛇行
可能なスネークチェーン型のもので構成されている。尚
この図においては第１の条及び第２の条のコンベア１．
３の各セットステージはＡによって共通に示している。

なお本例の温調装置３１では１例えば搬送路を形成する
平板の下面にシート状の発熱体を貼着し、これに通電す
ることで所定の温度コントロールを与える形式のものを
使用することができ、このような構造によれば、温調機
構が簡易に構成できるという利点がある。

上記構成において、上記第１の条のコンベア１について
設けられている吸引ステージＢと、第２の条のコンベア
３について設けられている分注ステージＤは、これらの
間で検体の吸引−分注の作業が出来るように近接配置さ
れていて、符号８で示す分注手段としてのとベット装置
が、吸引ステージＢに移入停止された検体容器２から検
体を適量吸引し、これを分注ステージＤの反応容器４に
分注するようになっている。このどベット装置８として
は例えば第６図（ａ）あるいは同図（ｂ）に示した構造
のものが例示される。第６図（ａ）の機構は、水平スラ
イドラック８０１によりピペットノズル８０２と一体の
ホルダー８０４をｄ＋　　ｄａ力方向水平移動可能に支
持していると共に、更に垂直スライドラック８０３によ
って上記ホルダー８０４を上下動可能に支持した構成を
なしている。また第６図（ｂ）に示したピペット装置の
機構では、上下動可能でありかつ軸回り回転が可能な垂
直軸８０５の上端部にピペットノズル８０６と一体のホ
ルダー８０７を支持していて、この垂直軸８０５の上下
動及び回転によってピペットノズル８０６が上記検体の
吸引−分注を行なうようになっている。

第１図に戻ってこのピペット装置のピペットノズル８０
２（又は８０６）は、フレキシブルチューブ８１０を介
して液吸引・吐出用のシリンダポンプ３３に接続され、
また更にこのシリンダポンプ３３はピペットノズル８０
２の洗浄液タンク１７に三方弁電磁３４を介して接続さ
れていて、上記検体の吸引−分注の終了後にノズルに洗
浄液を供給　吐出することで洗浄が出来るようになって
いる。

またピペット装置が移動する吸引ステージＢと分注ステ
ージＤの間には、稀釈液ボート６が設けられていて、こ
の稀釈液ボート６の稀釈液貯溜部６０１には稀釈液タン
ク１２から稀釈液が適宜供給されるようになっている。

ＩＯは稀釈液供給用のシリンダポンプ、１１は三方電磁
弁である。６０２は稀釈液ボートの廃液部であり、稀釈
液貯溜部６０１から溢流形式で流れ出る稀釈液を廃液タ
ンク１８に排出するようになっている。稀釈液貯溜部６
０１にピペットノズル８０２（又は８０６）を浸漬させ
た状態で、上記のように稀釈液を溢流形式で流すことで
ピペットノズル８０２（又は８０６）先端部の洗浄を行
なうこともできる。

１９は廃液タンク１８への液吸引力を作用させるための
排気ポンプ、９は廃液経路中に設けられている電磁弁で
ある。

以上の構成を有するピペット装置８を含む分注手段の動
作は、一連の動作についてのシーケンスプログラムが予
め設定されているローカルマイクロプロセッサ（図示せ
ず）の指令により行なわれる。すなわち、第１及び第２
の条のコンベアの間欠回動により、対応する検体容器２
及び反応容器４が夫々所定の吸引ステージＢと分注ステ
ージＤに停止されると、図示しないメインコンピュータ
からの信号により、分注手段の動作が開始される。この
動作は、 ａ：ピペットノズル８０２（又は８０６）が稀釈液ボー
ト６の稀釈液貯溜部６０１に下降して稀釈液を吸引する
。

ｂ二次にピペットノズル８０２（又は８０６）は吸引ス
テージＢに移動され、検体容器２から検体を吸引する。

Ｃ：ピペットノズル８０２（又は８０６）は分注ステー
ジＤに移動され、吸引した液（検体及び稀釈液）を反応
容器４に分注する。

ｄ：ピペットノズル８０２（又は８０６）は稀釈液ボー
ト６の廃液部６０２に移動され、洗浄液タンク１７から
の洗浄液を流してピペットノズル８０２（又は８０６）
内を洗浄する。

以上のａ　％　ｄを検体分注毎に繰り返して行なう、な
おピペットノズル８０２（又は８０６）にはこれに沿っ
てレベル検知センサ８１１が設けられていて、該ピペッ
トノズル８０５の上下動の動きを制御するための信号が
検出できるようになっている。

５は第２の条のコンベア３の分注ステージＤより上流の
位置に設けられたシールブレイク機構であり、これは例
えばカップ型反応容器の上面開口をアルミ箔等でシール
した形式のものを使用する場合に用いられる。具体的に
は例えばくさび型先鋭下端を有する棒状部材を上下動さ
せて該箔を破開する機構が使用される。

検体分注が行なわれた反応容器４は、次に第２の条のコ
ンベア３の間欠回動によって反応・測定ステージＥに搬
送され、温調機９４３１で与えられる所定の条件で所定
の時間インキュベートされる。本例におけるこのインキ
ュベート機構では、上記温調機構による温度コントロー
ルと共に振動的に移動する磁石板３２による振動磁界が
反応容器に作用するようにされている。本例の磁石板３
２は、第１図の左右方向に沿設させたバーに適宜の間隔
で永久磁石を固着し、該バーを左右方向に所定の振幅で
往復動させるものとして設けることができる。これによ
って反応容器内に予め項部しである固定化抗体を結合し
た不溶性担体である磁性粒体（図示せず）にその振動６
ｆｌ界を作用させて、反応容器内での液の撹拌を与える
ようにしている。

所定時間のインキュベートが行なわれた反応容器４は、
次づいて第１のＢ／Ｆ分離機構１３の位置で反応容器内
の反応残漬物等が除去される。なお第１図では分注ステ
ージＤと第１のＢ／Ｆ分離機構１３の間は短い搬送路と
して示しているが、これはインキュベーションに必要な
時間に応じて搬送路の長さを設定すればよいことは言う
までもない。

この第１のＢ／Ｆ分離機構１３は上下動するＢ／Ｆプロ
ーブが２重管構造をなしていて、その中央の内管１３１
に洗浄液が供給され、内管１３１と外管１３２の間から
は反応容器内の液を吸引排水するように吸引力が作用さ
れる。すなわち内管１３１には三方電磁弁３５．１６を
介してシリンダポンプ１５で洗浄液タンク１７から洗浄
液が供給されるように接続されており、また外管１３２
は三方電磁弁２０を介して廃液タンク１８に接続されて
いる。なおり／Ｆ分離機構のプローブは、上記のような
二重管構造のものに限定されるものではなく、例えば給
液管と排液管の２本を平行にして反応容器に嵌挿させる
形式等のものであってもよいことは勿論である。

反応容器４は次に試薬分注位置２３に搬送され、反応容
器の測定項目毎に異なって指定される所定の試薬が、試
薬分注機構２１から分注される０本例におけるこの試薬
分注機構２１は、例えば複数の試薬タンク２２ａ、　２
２ｂ、・・・・・・が一定の同心円上に配置されている
と共に、各試薬タンクが夫々手押タイプのポンプ２２１
を各別に備え、これを回転式で位置な選択できるレバー
２１１の下動で液を送るようになっているものである。

このレバー２１１の回転による試薬の選択、及び下動の
タイミングは、後述する第２の読取装置で読取られた測
定項目の内容と、第１の条のコンベアの間欠回動の動作
信号とにより、ローカルマイクロプロセッサ（図示しな
い）に予め定められているシーケンスプログラムに従っ
て行なわれる。

なお本例における試薬分注機構のレバー２１１は、後述
する基質分注機構２４の作動部としても兼用されている
。

以上によって、反応容器４内では、予め該容器に項部さ
れている磁性粒子表面に結合の固定化抗体と、検体中に
含まれる抗原（測定検査対象の物質）と、反応容器に項
部された試薬中の標識（酵素）抗体とが免疫反応して固
定化抗体−抗原−標識抗体の複合体を生成する。

次に反応容器４は第２のＢ／Ｆ分離機構２５の位置に搬
送されて反応残漬物等が除去される。

この第２のＢ／Ｆ分離機構２５の構成は上記した第１の
Ｂ／Ｆ分離機構１３と全（同じものでもよい。

次に反応容器４には基質分注位置２６で基質分注機構２
４により基質が分注される。この基質分注機構２４は、
上述したように基質タンク２４１からレバー２１１で作
動される手押タイプのボ°ンブ２４２で管をコイル状に
設けた温調部２４３を通して反応容器に供給するもので
ある。この管をコイル状に設けた温調部２４３は、例え
ばコイル状の管の中心に電熱線（図示せず）を通し、図
示しない温度制御手段で、分注する基質の温度をコント
ロールするものとして構成される。基質は標識として使
用する酵素が一種類のものである場には単一のものでよ
いが、異なる酵素を使用する場合には異なる基質を選択
して使用できるように、異なる基質を貯溜した複数の基
質タンク２４１（ポンプ２４２を一体に有する）を上記
試薬分注機構のタンクと同じ同心円の上に配置しておけ
ばよい。

基質の分注された反応容器４は、次に型光測定位置に搬
送され、測光器２７で基質の発する蛍光を測光する。こ
の測光器２７は、例えば冷陰極放電管２７１、グイクロ
イックミラー２７２、信号用検出器２７３、リファレン
ス用検出器２７４レンズ２７５等から構成される。

これにより反応容器内の固定化抗体に結合された標識酵
素（この量は検体に含まれていた抗原の量に比例）と基
質の反応によって生じた光学的な変化が測定され、この
測光情報は図示しないメインコンビエータに入力されて
、目的物質の濃度が演算算出される。

この算出値は、必要に応じて記憶装置に記憶され、ある
いはプリンタ等の出力手段によりハードコピー化された
データとして出力される。

この場合に、後述する第１の読取装置や、第２の読取装
置の読取情報を、この測定値の表示項目等として併せて
記録あるいは出力してもよいことは言うまでもない。

測光を終了した反応容器は、コンベアの回動に従ってセ
ットステージ八に戻されるが、一般的にはこの帰還搬送
路の途中に、図示しない容器排出機構を設けて装置外に
排除することがよい、またこの容器の排出機構は第１の
条のコンベア１上の検体容器についても同様に設けてお
くことがよい。

以上によって本発明の具体的な免疫測定装置の構成概要
と作動概要が説明されるが、更に第２図以降で各部の詳
細な構成、作動を説明する。

第２図はセットステージＡにおける各容器をセットする
作業を詳細に説明するための図であり、第３図はセット
ステージＡにおいてセットされた各容器２．４が吸引ス
テージＢ及び分注ステージＤに搬送される間の構成と動
きを説明するための図である。

第２図において、エンドレスに回動する第１の条のコン
ベアｌは、この例ではセットステージＡに戻り回動じて
きたときには開口１ａ、　ｌａ。

ｌａ、　　・・・・は空であり、このセットステージＡ
においては図示する如く一定の長さの搬送経路を途中転
回してＵ字形に有している。そしてこのセットステージ
Ａ内のＵ字形搬送路には、吸引ステージＢに近い搬送上
流側の位置を基準点ｋ　（１）とし、これから開口１ａ
に一個宛の関係で本例ではＮ（Ｌ（２４）までの魚が順
番表示として搬送路に沿って表示されている。

また同様に、エンドレスに回動する第２の条のコンベア
３は、この例ではセットステージＡに戻り回動してきた
ときには開口３ａ、　３ａ、　３ａ。

・・・・・は空であり、これが上記第１の条のコンベア
と同じに搬送路がＵ字形に設けられ、分注ステージＤに
近い搬送上流側の位置を基準点ＮＩＬ　（１）とし、こ
れから開口３ａに一個宛の関係でｋ　（２４）までのＮ
へか順番表示として搬送路に沿って表示されている。

そしてこれらのコンベア１．３上の開口に、例えば測定
項目が（ａ、ｂ、ｃ）の三つの第１番目の検体、測定項
目が（ｂ、ｃ）の二つの第２番目の検体、測定項目が（
ａ）の一つの第３番目の検体をセットする場合には次の
ように各々の容器が嵌挿される。

まず第１番目の検体についての検体容器（便宜的に一番
目のサンプルの意味で（ｉｓ）と表示し、以下同様に二
番目は（２Ｓ）、三番目は（３Ｓ）・・・・・・と表示
する）を、第１の条のコンベア１のセットステージＡに
おける基準点ｋ　（１）にある開口に嵌挿してセットす
る。そしてこの検体は測定項目数が三であるからＮａ（
２）　、　Ｎｏ、（３）の順番の開口は空にしておく。

なお図では簡明のために空の開口を斜線を付して示して
いる。

次に順番翫（４）の開口には検体容器（２Ｓ）を嵌挿し
順番黒（５）の開口は空にしておく、順番胤（６）の開
口には検体容器（３Ｓ）を嵌挿する。

このようにして各検体についての測定項目数（上の例で
は３，２．ｌ）により、第１の条のコンベア１では、図
示したように開口区画■。

■、■が区画され、その各開口区画の先頭開口に対応す
る検体容器がセットされる。

他方第２の条のコンベア３には、順番ｋ　（１）の開口
に項目（１ａ）の反応容器、順番隠（２）の開口に項目
（ｌｂ）の反応容器、順番ＮＯ，（３）の開口に項目（
ｌｃ）の反応容器、順番ｋ　（４）の開口に項目（２ｂ
）の反応容器、順番魚（５）の開口に項目（２ｃ）の反
応容器、順番随（６）の開口に項目（３ａ）の反応容器
が順次に嵌挿される。

第四番目以降の検体についても必要に応じて同様にして
各容器の開口への嵌挿を行うことができる。

そしてこのような容器の嵌挿作業が終了した時点で装置
の図示しない検査開始ボタンを押して装置をスタートさ
せる。これによって各コンベアの間欠回動が開始されて
、各コンベアは一開口分づつ図の矢印方向に間欠的に進
行搬送される。このようなコンベアの回動を行わせる駆
動手段は、本例では所定の位置に配置されてコンベアに
係合されているスプロケット４１．４２゜４３；　６１
．６２であり、これらの各スプロケットの間欠回動量が
同じに設定されているので、例えば３回目の間欠回動が
終った時点では基準点に（１）の点には、（２Ｓ）の検
体容器と、（２ｂ）の反応容器が夫々位置していること
になるように、両者コンベアの容器は同期してセットス
テージＡから送り出されることになる。

第１の条のコンベアｌのセットステージＡから送り出さ
れた検体容器は、本例ではまず第３図のセットステージ
Ａのから一つ送り出された位置で、計数装置４０により
、検体容器２が通過したこと及びこれに続く空白開口の
通過個数をカウントするようにしている。上記の場合に
は、まず検体容器（Ｉｓ）が通過すると、計数装置４０
はこれを検出して１をカウントし、更にこれに続く２個
の空白開口をカウントして第一番目の検体について計３
個の数をカウントすることになる０次に第二番目の検体
容器（２Ｓ）がこの位置を通過したことが検出されると
、これをもって第一番目の検体についての開口区画の通
過終了を確認してカウントを更新し、同時に、次の検体
容器（すなわち検体容器（２Ｓ）　）のカウント、及び
上記と同様にして更に次の検体容器の通過まで空白開口
をカウントする（上記例では空白開口はｌでカウント合
計数は２）、なおこの計数装置４０で検出したカウント
数は、本例では次記する吸引ステージＢにおける検体容
器の停止保持の制御の情報として利用される。

吸引ステージＢでは第３図に示しているように、本例で
はこの吸引ステージＢに検体容器２を移入−停止移出さ
せるためのスプロケット４４が設けられていて、このス
プロケット４４は例えば図示しないローカルマイクロプ
ロセッサよって次のように制御される。

すなわち第３図の状態は第１番目の検体容器（Ｉｓ）が
吸引ステージＢに移入された状態を示しており、この時
に第２の条のコンベア３の分注ステージＤには先頭の反
応容器（ｌａ）が移入停止されている。そしてこの状態
で検体容器（ＩＳＩの検体がピペット装Ｍ８で吸引され
、反応容器（ｌａ）に分注される。この際、この検体容
器（Ｉｓ）の検体は、更に残りの二つの測定項目のため
の反応容器（ｌｂ）、　（ｌｃ）にも分注される必要が
あるから、この分注に必要な期間だけ、当該検体容器（
Ｉｓ）が吸引ステージＢに停止保持されるようにこのス
プロケット４４の回転は休止される。この間に分注ステ
ージにはコンベア３の間欠駆動に従って反応容器（ｌｂ
）、　（ｌｃ）が順次に分注ステージに移入停止され、
その次の間欠回動の際に反応容器（ｌｃ）が分注ステー
ジＢから移出される（これは次の反応容器（２ｂ）の分
注ステージＤへの移入の動作時でもある）。

このスプロケット４４の回転体止の期間においても、第
１の条のコンベア１の間欠回動は他の部分では進行する
ようにしているので、この場合のコンベアｌの回動動作
に支障を生じないように、本例では、スプロケット４３
とスプロケット４４の間において、該コンベア１が蛇行
滞留できる溜りの領域Ωを形成させている。な右この溜
りの領域Ωには、いわゆるコンベアの詰まり現象による
不都合を生じないように該コンペア１の搬送経路を特定
すべく、第３図に示した膨らみをもったガイド壁３８を
設けである。

次に検体容器（ｉｓ）の検体吸引が終了（都合３回）し
た時点で、次の吸引のためには次の検体容器（２Ｓ）が
吸引ステージＢに移入停止されることが必要であるが、
第３図で図示しているように、第１番目の検体容器（Ｉ
ｓ）と、次の第２番目の検体容器（２Ｓ）との間には二
つの空白開口がある。そこで単純にスプロケット４４を
間欠回動させたのでは、当然に空白開口が停止する結果
となり、分注ステージＤに移入停止された反応容器（２
ｂ）に対する必要な検体の分注が出来ないことになる。

そこでこの場合には、スプロケット４４の回転を停止さ
せた期間分、該スプロケット４４を連続回転させて次の
検体容器（２Ｓ）を次の間欠回動の際に吸引ステージＢ
に移入させるようにする。このような制御は計数装置４
０からの信号を情報として予め定めたプログラムにより
行わせることができる。

第２の条のコンベア３によりセットステージＡから送り
出される反応容器３は、本例では分注ステージＤの上流
で例えばビデオカメラやバーコードリーダー等を用いた
第２の読取装置３７により所定の測定項目に関する情報
を読取るようにしている。この読取情報が、後段におけ
る反応・測定ステージＥでの各機構の動作を決める情報
となることは既に説明したとおりである。

なお第３図における符号５はシールブレイク機構、６は
稀釈液ボートである。

第４図の（ａ）〜（ｄ）は以上説明した検体容器の動き
と、反応容器の動きの関係を分り易く図示したものであ
り、第４図（ａ）はセットステージＡに検体容器と反応
容器をセットさせた状態を示し、第４図（ｂ）及び第４
図（ｃ）は、反応容器の（ｂ）　、　（ｃ）が分注ステ
ージＤに移入−停止された際にも、検体容器（ＩＳ）が
吸引ステージＢに停止されていることを示し、第４図（
ｄ）は、第２番目の検体容器（２Ｓ）が反応容器（２ｂ
）の分注ステージＤへの移入−停止の際にも保持されて
いる状態を明らかとしている。

実施例２ 本実施例は、１ステップ方式のＥＩＡを行う場合の例を
説明するためのものであり、この場合には、容器内部に
予め不溶性担体に固定した固定化抗体と、酵素で標識し
た標識抗体が項部されている反応容器が使用される。

本例においては使用される装置としては、第１図乃至第
３図で説明した装置をそのまま用いることもできるし、
また第１図の符号１３で示したＢ／Ｆ分離機構を省略し
た装置を用いることもできる。この装置において、分注
ステージＤにおいて実施例１と同様に検体が分注された
反応容器内では、搬送路を搬送されながら固定化抗体−
抗原−標識抗体が結合した複合体を生成する免疫反応が
進む、そしてこの容器は第１図の符号２５で示したＢ／
Ｆ分離機構の位置に搬送され、反応残漬物等の除去を実
施例１と同様に行い、以下実施例１と同様に基質分注、
測光の手順で、検体中の抗原量が定量測定される。

本例の説明で分かるように、本発明装置は。

１ステップ方式の装置としても、２ステップ方式の装置
としても、その基本的な装置構成を共通にして設計でき
る（ただし必要のない機構は休止）し、また必要に応じ
て両方の方式を選択的に用いることができる装置として
構成することもできるという利点がある。

実施例３ 第５図に示した本例は、第１の条のコンベア１において
、検体容器を吸引ステージＢに移入させた後、測定項目
数に対応した複数の反応容器に対する検体の分注な行う
期間、この検体容器を該吸引ステージＢに停止保持させ
ておく機構の別の実施例を説明するためのものである。

そして本例機構の特徴は、吸引ステージＢに移入された
検体容器を第１の条のコンベアｌから降ろし、他方、実
施例１とは異なって該第１の条のコンベアｌの間欠的な
回動は吸引ステージにおいてもそのまま行わせるように
したところにある。

以下この機構の特徴的な部分を説明するが、他の装置構
成は、第１の条のコンベアｌにおける蛇行滞留のための
溜りを特に設ける必要がない点（ただし溜りを設けても
支障はない）を除けば実施例１と同様の構成が適用でき
る。

本例の機構においては、吸引ステージＢの上流（この例
では直近上流の開口停止位置）に容器検知センサ５０を
配置して、この容器検知センサ５０で検体容器２が検知
された場合に、吸引ステージＢに設けた往復動シリンダ
装置５１をコンベア１の次の間欠回動と同期させて駆動
させるようにしたところにその特徴がある。

すなわち本例のこの第１の条のコンベアｌは、第５図が
これを平面的に見た状態を示していることから分かるよ
うに、搬送軌道の片側に開放した開口１ａ、　ｌａ、　
ｌａ、・・・・・・を有するものとして形成されており
、この各開口には、実施例１で説明したのと同じに、検
体毎の測定項目数ｎに応じた空白開口（ｎ−１）を空け
て飛び飛びに検体容器２を嵌挿しである（なおこの第５
図では第２図及び第３図とは反対に、容器の存在を斜線
を付した丸で示している）。

そしてこの検体容器２が上記容器検知センサ５０で検知
された時には、この検知情報が次段位置の吸引ステージ
Ｂに設けられている往復動シリンダ装置５１の図示しな
い駆動制御部に伝達され、検知された容器が吸引ステー
ジＢに移入されることと同期してこれをコンベアｌから
降ろす。

この往復動シリンダ装置５１の構成は、コンベアの搬送
とは直角な方向にコンベアの片側から反対側に向かって
、コンベアの上又は下を横切って進出・後退できるプラ
ンジャ５１１と、このプランジャ５１１に対向するよう
にコンベアの反対側に設けられているリターン機構５１
３とからなっていて、プランジャ５１１には、その進出
先端部に容器が確実に係合できるようにするための半円
形の凹部５１２が形成されている。リターン機構５１３
は、上記プランジャ５１１によりコンベアから側方に押
し出された容器が係合するバッド５１４と、このバッド
５１４をコンベア１の方向に常に押しているリターンス
プリング５１５とからなり、これによって該バッド５１
４は図示しないストッパで係止される第。５図（ａ）の
位置に通常保持されている。

このような構成の往復動シリンダ装置５１の動作は、ま
ず上記した容器検知センサ５０からの信号伝達と、コン
ベアの回動による容器の吸引ステージＢへの移入の動作
とに対応して、第５図（ａ）の状態から、プランジャ５
１１が図の上方に進出する。このためプランジャ５１１
先端の凹部５１２が１図中順位（３）で示している位置
の開口に嵌挿されている容器に係合し、更にプランジャ
５１１が進出することによって容器はコンベアの側方に
押し出される（第５図（ｂ）参照）。

この状態でコンベアから降ろされた検体容器に対し図示
しないピペット装置による検体吸引が行われる。他方、
本例のコンベアｌは、上述したように一定の間欠回動を
継続するので次の順位（４）で示している位置の開口（
空）が吸引ステージＢに移入され、また順位（５）で示
している位置の開口が容器検知センサ５０の位置に搬送
移入される。

そこで往復動シリンダ装置５１は初期位置に戻る動作、
すなわちプランジャ５１１の後退が行われる（第５図（
ｃ）参照）。この場合、コンベアから降ろされていた容
器は、リターンスプリング５１５のばね力でコンベアｌ
側に戻り移動し、この際順位（４）の開口は空であるか
ら、容器は再びコンベアに搬送される状態に復帰する。

次に、コンベアが次の間欠回動を行うと、順位（５）の
開口が吸引ステージＢに移入され（第５図（ｄ）参照）
、この検体容器は上記と同様にコンベアから降ろされ、
コンベアは次の間欠稼働を継続して行う（第５図（ｅ）
参照）。

以上のように、本例における装置では、コンベアの間欠
回動は吸引ステージにおいても他の部分と区別のない間
欠回動を行わせることができるので、コンベアの駆動制
御としては−層簡単な設計ができるという利点がある。

なお本例において吸引ステージＢでコンベアから降ろし
た容器は、検体の吸引によって使用済となったものであ
るから、コンベアに戻さずに別の廃棄手段を用いて装置
外に排出するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の装置は、大量な数の検体を、
その測定項目が様々に違う場合にも簡単に対応して容易
かつ迅速に測定処理するというランダムアクセスに適し
た優れた構造を有する利点があり、しかも装置の測定作
業を開始した後においても、検体の追加を容易に行なう
ことができるという効果がある。

また本発明の装置は、検体が添加されている検体容器や
、免疫反応を行なうために測定項目毎に内容の違う反応
容器を単にコンベアのうえに並べるという作業を行なう
だけで、測定のための必要な人為的作業を完了できる、
という極めて作業が簡易でかつ作業ミスの虞れの少ない
装置であるという効果がある。

また更に、処理検体数が比較的少ない装置から大量であ
る装置にも、装置の基本的な構造を共通にしたまま、コ
ンベアの長さを設計変更すること等で容易に対応できる
という高い設計自由度を有しているという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の構成概要を説明するた
めの図である。 第２図は同セットステージＡにおける各容器をセットす
る作業を詳細に説明するための図である。 第３図は同装置のセットステージＡでセットされた各容
器２．４が吸引ステージＢ及び分注ステージＤに搬送さ
れる間の構成と動きを説明するための図であり、第４図
（ａ）〜第４図（ｄ）はこの動きを順次に説明した図で
ある。 第５図（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施例３の吸引ステー
９８部分における構成及び順治の動作を説明した図であ
る。 第６図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ本発明で用いるピ
ペット装置の例を斜視図で示した図である。 Ａ：セットステージ　　Ｂ：吸引ステージΩ、旦：溜り
　　　　　Ｄ二分注ステージＥ：反応・測定ステージ １：第１の条のコンベア （検体搬送容器コンベア） ｌａ：開口　　　　　　２：検体容器 ３：第２の条のコンベア （反応搬送容器コンベア） ３ａ：開口　　　　　　４：反応容器 ５：シールブレイク機構 ６：稀釈液ボート　　８：ピペット装置１０、１５．３
３ニジリンダポンプ １２：稀釈液タンク １３、２５：　Ｂ／Ｆ分離８１閘 １７：洗浄液タンク　　１８：廃液タンク１９：排気ポ
ンプ　　　２２：試薬分注機構２４：基質分注機構 ２７：測光器 ３２：磁石装置 ４０：計数装置 ２３：試薬分注位置 ２６二基質分注位置 ３１：温調機構 ３７：第２の読取装置 ５０：容器検知センサ ５１：往復動シリンダ装置 外４名 第 ４ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各一個の検体容器を担持する担持部を搬送方向に沿
   って多数に有していて、これらの担持部に検体容器を担
   持させる作業位置としての第１のセットステージから、
   担持された容器内の検体を分注手段で吸引する吸引ステ
   ージを通り、上記第１のセットステージに戻り回動する
   エンドレスな検体容器搬送コンベアと、各検体の測定項
   目数ｎ（ｎは正の整数）に対応した数で順次に上記検体
   容器搬送コンベアの担持部を区画して決めた担持部区画
   毎に対応する一の検体容器を担持させた状態 で、これらの検体容器を上記吸引ステージに順次に移入
   −停止させる第１のコンベア駆動手段と、各一個の反応
   容器を担持する担持部を搬送方向に沿って多数有してい
   て、これらの担持部に反応容器を担持させる作業位置と
   しての第２のセットステージから、上記分注手段が対応
   する検体容器から吸引した検体を反応容器内に分注する
   分注ステージ、次いでこの反応容器内の免疫反応及び反
   応結果の測定を行なう反応・測定ステージを通り、上記
   第２のセットステージに戻り回動する反応容器搬送コン
   ベアと、この反応容器搬送コンベアの担持部に各検体の
   測定項目に対応した反応容器を順次に担持させた状態で
   、これら反応容器を分注ステージに順次に移入−停止−
   移出させる第２のコンベア駆動手段と、吸引ステージで
   停止した検体容器から検体を吸引して分注ステージで停
   止した反応容器に分注する分注手段と、各々の検体に対
   する反応容器が上記分注ステージに順次に移入停止され
   る期間、吸引ステージに移入されている対応する検体容
   器をこの吸引ステージに停止保持させておく保持手段と
   、を備えたことを特徴とする自動免疫測定装置。 ２、請求項１において、検体容器搬送コンベア及び反応
   容器搬送コンベアの少なくとも一方は、水平面内で蛇行
   可能なコンベアであることを特徴とする自動免疫測定装
   置。 ３、請求項２において、蛇行可能なコンベアがスネーク
   チェーン型のコンベアであることを特徴とする自動免疫
   測定装置。 ４、請求項２又は３において、蛇行可能なコンベアを回
   動させる第１のコンベア駆動手段及び／又は第２のコン
   ベア駆動手段が、コンベアに係合して間欠回転するスプ
   ロケットであることを特徴とする自動免疫測定装置。 ５、請求項４において、第１のコンベア駆動手段及び第
   ２のコンベア駆動手段のスプロケットが同期回転するこ
   とを特徴とする自動免疫測定装置。 ６、請求項２乃至４のいずれかにおいて、蛇行可能な検
   体容器搬送コンベアを回動させる第１のコンベア駆動手
   段が、検体容器を吸引ステージに移入−停止−移出させ
   るために該吸引ステージの位置に設けられた第１のスプ
   ロケットと、吸引ステージ以外の位置に設けられて担持
   部を間欠的に１駒送りする複数の第２のスプロケットと
   を有することを特徴とする自動免疫測定装置。 ７、請求項６において、第２のスプロケットで１駒送り
   される検体搬送コンベアを蛇行滞留させる溜りを、吸引
   ステージの上流及び下流にそれぞれ設けたことを特徴と
   する自動免疫測定装置。 ８、請求項７において、検体容器を吸引ステージに停止
   保持させておく保持手段は、各検体の測定項目数に対応
   した期間第１のスプロケットを停止させると共に、この
   停止期間後の次の第２のスプロケットの１駒送り動作と
   タイミングを同期して、吸引ステージの上流の溜りに蛇
   行滞留しているコンベア上の次の検体容器を吸引ステー
   ジに移入させるまで第１のスプロケットを連続回転する
   ものであることを特徴とする自動免疫測定装置。 ９、請求項１乃至５のいずれかにおいて、検体容器を吸
   引ステージに停止保持させておく保持手段は、吸引ステ
   ージに移入された検体容器を検体容器搬送コンベアから
   降ろすものであることを特徴とする自動免疫測定装置。 １０、請求項８又は９において、検体容器搬送コンベア
   の吸引ステージより上流の位置に、搬送される検体容器
   毎の測定項目数を検出する計数手段を有し、この計数手
   段で検出した測定項目数に対応して制御手段が第１のス
   プロケットを駆動制御することを特徴とする自動免疫測
   定装置。 １１、請求項１０において、計数手段が、各担持部区画
   の先頭担持部に担持された検体容器を検出すると共に、
   これに続く検体容器が担持されていない空白の担持部を
   計数することで測定項目数ｎを検出するものであること
   を特徴とする自動免疫測定装置。 １２、請求項１乃至１１のいずれかにおいて、検体容器
   搬送コンベアと反応容器搬送コンベアの双方の担持部が
   、搬送方向に関して同じ間隔で設けられていることを特
   徴とする自動免疫測定装置。 １３、請求項１乃至１２のいずれかにおいて、第１のセ
   ットステージにおける検体容器搬送コンベアの搬送経路
   と、第２のセットステージにおける反応容器搬送コンベ
   アの搬送経路が並列されていることを特徴とする自動免
   疫測定装置。 １４、請求項１乃至１３のいずれかにおいて、検体容器
   搬送コンベアの吸引ステージよりも搬送上流の位置に、
   検体容器に表示されている検体を特定する表示を読取る
   第１の読取手段 を設けたことを特徴とする自動免疫測定装 置。 １５、請求項１乃至１４のいずれかにおいて、反応容器
   搬送コンベアの分注ステージより上流の位置に、反応容
   器に表示されている測定項目を読取る第２の読取手段を
   設けたことを特徴とする自動免疫測定装置。 １６、請求項１乃至１５のいずれかにおいて、分注手段
   が、検体容器搬送コンベアの吸引ステージと反応容器搬
   送コンベアの分注ステージとの間で移動するピペット装
   置であることを特徴とする自動免疫測定装置。 １７、請求項１乃至１６のいずれかにおいて、反応容器
   は、検体に含まれている抗原と免疫反応する抗体が予め
   内部に填加されているものであることを特徴とする自動
   免疫測定装置。 １８、請求項１７において、抗体が不溶性担体に固定さ
   れていることを特徴とする自動免疫測定装置。 １９、請求項１乃至１８のいずれかにおいて、反応容器
   搬送コンベアが搬送される反応・測定ステージには、検
   体に含まれている抗原と免疫反応する抗体を含む試薬を
   反応容器に分注する試薬分注手段が設けられていること
   を特徴とする自動免疫測定装置。 ２０、請求項１９において、試薬に含まれる抗体が酵素
   で標識されたものであり、反応・測定ステージには、該
   酵素の活性で光学的に検知可能な変化を生ずる基質を分
   注する基質分注手段と、基質の変化を検出する光学的検
   出手段とが設けられていることを特徴とする自動免疫測
   定装置。 ２１、請求項２０において、光学的検出手段による検出
   結果を記録する記録手段を設けたことを特徴とする自動
   免疫測定装置。 ２２、請求項２１において、記録手段が、請求項１４の
   第１の読取手段の読取結果及び請求項１５の第２の読取
   手段の読取結果を、光学的検出手による測定結果と共に
   記録するものであることを特徴とする自動免疫測定装置
   。 ２３、請求項１乃至２２のいずれかにおいて、反応容器
   内には、磁気感受性を有する固体が予め填加されていて
   、反応・測定ステージには、反応容器に振動磁界を作用
   する磁気手段が設けられていることを特徴とする自動免
   疫測定装置。 ２４、請求項２３の反応容器内に予め填加されている固
   体が、請求項１８の不溶性担体を兼ねることを特徴とす
   る自動免疫測定装置。 ２５、請求項１乃至２４のいずれかの装置において、検
   体の測定項目数ｎで検体容器搬送コンベア上に順次に担
   持部区画を区画し、各担持部区画の先頭の担持部に、対
   応する検体容器を担持させることを特徴とする自動免疫
   測定装置の操作方法。